論地質(zhì)工程專業(yè)《晶體光學(xué)》課程的教學(xué)改革

涂偉

【摘 要】《晶體光學(xué)》是地質(zhì)工程專業(yè)非常重要的一門基礎(chǔ)課程，其教學(xué)質(zhì)量的好壞將會(huì)對(duì)后續(xù)的多門非常重要的課程的教學(xué)質(zhì)量產(chǎn)生影響。該課程具有理論性強(qiáng)和實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)。根據(jù)該課程的特點(diǎn)和筆者在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)的一些問題，本文討論了該課程教學(xué)改革的一些方向，包括教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核內(nèi)容及方式三個(gè)方面，希望能為同仁們提高該課程的教學(xué)質(zhì)量提供一些參考。

【關(guān)鍵詞】地質(zhì)工程；晶體光學(xué)；教學(xué)改革

中圖分類號(hào)： P574-4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2017）26-0039-002

Discussion on the educational reformations of the crystal optics course for the major of geological engineering

TU Wei

（School of Enviroment and Resource， Southwest University of Science and Technology，Mianyang Sichuan 621010，China）

【Abstract】Crystal optics is a very important basic course for the major of geological engineering. The educational quality of this course will influence that of many following courses which are of great importance. This course is strongly theoretical and also strongly practical. Based on the characteristics of the course and some problems the author encountered in the educational process， the directions of the educational reformations of the course have been discussed in this paper， including the aspects of educational contents， educational methods and the contents and modes of the tests. I hope this paper can provide reference for colleagues to improve their educational quality of the course.

【Key words】Geological engineering； Crystal optics； Educational reformations

0 引言

對(duì)于地質(zhì)工程專業(yè)的學(xué)生來(lái)說，正確地識(shí)別礦物是非常重要的技能，是他們以后能夠勝任多種工作的基礎(chǔ)。在識(shí)別礦物時(shí)，可以用肉眼或借助放大鏡觀察手標(biāo)本，也可以用偏光顯微鏡觀察薄片，還可以借助電子探針等高端儀器設(shè)備進(jìn)行分析測(cè)試。然而，肉眼和放大鏡的分辨能力畢竟有限，高端儀器設(shè)備的使用成本很高；而偏光顯微鏡具有很高的分辨能力，同時(shí)還具有非常低廉的使用成本，因此，對(duì)于地質(zhì)工作者來(lái)說，它是非常重要的基本工具之一。《晶體光學(xué)》這門課程的主要目的就是教會(huì)學(xué)生使用偏光顯微鏡識(shí)別礦物。

1 課程主要內(nèi)容及特點(diǎn)

1.1 主要內(nèi)容

《晶體光學(xué)》課程的主要內(nèi)容可以分為晶體光學(xué)基礎(chǔ)、偏光顯微鏡、單偏光鏡下的晶體光學(xué)性質(zhì)、正交偏光鏡下的晶體光學(xué)性質(zhì)、錐光鏡下的晶體光學(xué)性質(zhì)、透明礦物的系統(tǒng)鑒定六個(gè)部分[1]。在西南科技大學(xué)，《晶體光學(xué)》課程共32個(gè)學(xué)時(shí)，其中講課16學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)16學(xué)時(shí)；講課的16學(xué)時(shí)中，晶體光學(xué)基礎(chǔ)占4個(gè)學(xué)時(shí)，透明礦物系統(tǒng)鑒定占4個(gè)學(xué)時(shí)，其余的四個(gè)部分每個(gè)占2個(gè)學(xué)時(shí)。

1.2 課程特點(diǎn)

1.2.1 理論性

《晶體光學(xué)》課程涉及到光學(xué)和晶體學(xué)中的很多概念或原理，例如光的波動(dòng)性、光的偏振、光的雙折射、晶體的對(duì)稱性等，理論性很強(qiáng)[1]。學(xué)習(xí)這門課程，要求學(xué)生有較好的物理和數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。該課程空間性、抽象性強(qiáng)，例如，光率體本身是不存在的，它是為了研究方便而抽象出來(lái)的立體幾何圖形；因此，學(xué)習(xí)這門課程，要求學(xué)生充分發(fā)揮抽象思維能力和空間想象能力[2]。

1.2.2 實(shí)踐性

《晶體光學(xué)》課程涉及到偏光顯微鏡的使用以及透明礦物的系統(tǒng)鑒定等內(nèi)容，實(shí)踐性很強(qiáng)[1]。學(xué)習(xí)這門課程，要求學(xué)生有較強(qiáng)的動(dòng)手能力、學(xué)以致用的能力和理論聯(lián)系實(shí)踐的能力。

1.2.3 基礎(chǔ)性

在西南科技大學(xué)，《晶體光學(xué)》作為地質(zhì)工程專業(yè)的必修課程和專業(yè)核心課程，在大一下學(xué)期就為學(xué)生開設(shè)，原因是《晶體光學(xué)》課程是《巖石學(xué)》、《礦床學(xué)》、《構(gòu)造地質(zhì)學(xué)》等多門重要課程的基礎(chǔ)。如果學(xué)生沒學(xué)好《晶體光學(xué)》，那么學(xué)習(xí)后續(xù)課程時(shí)可能會(huì)遇到很大的困難。所以，《晶體光學(xué)》這門課程應(yīng)該受到高度重視，要確保很高的教學(xué)質(zhì)量。

2 課程教學(xué)目前存在的問題

2.1 現(xiàn)有教材的內(nèi)容安排不夠合理

現(xiàn)有的一些《晶體光學(xué)》教材晶體光學(xué)基礎(chǔ)部分內(nèi)容過少，很多內(nèi)容沒有詳細(xì)闡述或者沒有闡述，例如，光波法線和光線之間的關(guān)系、電振動(dòng)矢量與電位移振動(dòng)矢量之間的關(guān)系等[1，3-6]。這給一些學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來(lái)了困擾。另外，現(xiàn)有的一些《晶體光學(xué)》教材對(duì)于薄片的制作過程沒有介紹或者介紹得不夠詳細(xì)[1，3-5]。這樣的安排也是不合理的，因?yàn)殡m然一些單位有專門的磨片人員，但是很多情況下需要地質(zhì)工作者自己動(dòng)手磨片，所以筆者認(rèn)為應(yīng)該讓地質(zhì)工程專業(yè)的學(xué)生都掌握磨片技術(shù)，而不是僅僅簡(jiǎn)單地了解。endprint

2.2 大多數(shù)學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)不能很好地理解和掌握

由于晶體光學(xué)基礎(chǔ)部分的課時(shí)數(shù)較少，很多內(nèi)容無(wú)法深入講解，而且有些內(nèi)容在所選用的教材上也沒有闡述或者沒有詳細(xì)闡述[1]。這使得大多數(shù)學(xué)生僅僅學(xué)到了晶體光學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的一部分，不能完全地理解和掌握，達(dá)不到融會(huì)貫通的效果。對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的一知半解會(huì)影響他們對(duì)后續(xù)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，使得一部分學(xué)生對(duì)后續(xù)章節(jié)涉及到的基本原理理解和掌握得也不好，甚至使一些學(xué)生對(duì)該課程失去興趣。

2.3 學(xué)生的實(shí)踐能力有待提高

由于大多數(shù)學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)理解和掌握得不好，一部分學(xué)生對(duì)后續(xù)章節(jié)的基本原理理解和掌握得也不好，而在實(shí)驗(yàn)課上又過于強(qiáng)調(diào)操作規(guī)程，很多學(xué)生只是暫時(shí)記住了操作程序，并沒有真正理解這樣操作的原因。過一段時(shí)間之后或者換用另一種型號(hào)的偏光顯微鏡，可能會(huì)有相當(dāng)數(shù)量的學(xué)生不知道該如何操作了。

另外，關(guān)于儀器的操作，一些學(xué)生有自己的想法，他們的想法和實(shí)驗(yàn)操作規(guī)程可能有差別。然而，由于擔(dān)心他們損壞儀器，在以前的教學(xué)過程中一般不鼓勵(lì)學(xué)生隨意操作儀器。這不利于學(xué)生動(dòng)手能力和獨(dú)立思考能力的培養(yǎng)。

2.4 課程考核內(nèi)容和方式不夠合理

在西南科技大學(xué)，地質(zhì)工程專業(yè)《晶體光學(xué)》課程的考核主要分為平時(shí)測(cè)驗(yàn)、期末考試和實(shí)驗(yàn)報(bào)告三個(gè)部分，比重分別為20%、50%和30%，采用結(jié)構(gòu)評(píng)分的形式給出課程的最終成績(jī)。這種評(píng)分形式還是比較合理的。

但是還存在以下一些問題。首先，平時(shí)測(cè)驗(yàn)和期末考試試題中基礎(chǔ)知識(shí)所占比重太低，不能夠引起學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的重視，同樣不利于學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解和掌握。其次，平時(shí)測(cè)驗(yàn)和期末考試中名詞解釋題、簡(jiǎn)答題和問答題所占比重太高，學(xué)生通過考前的死記硬背也能得很高的分?jǐn)?shù)，然而學(xué)生并不一定真正理解和掌握這些內(nèi)容。再者，實(shí)驗(yàn)報(bào)告并不能真實(shí)地反映學(xué)生的實(shí)踐能力，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)課不像考試那樣有嚴(yán)格的監(jiān)考，因此很可能會(huì)存在抄襲現(xiàn)象，甚至有些學(xué)生沒有進(jìn)行操作也能夠把實(shí)驗(yàn)報(bào)告寫得很好。

3 課程教學(xué)改革

3.1 教學(xué)內(nèi)容改革

筆者認(rèn)為，對(duì)于《晶體光學(xué)》這門理論性強(qiáng)的基礎(chǔ)課來(lái)說，需要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的教學(xué)。首先，教材中基礎(chǔ)知識(shí)部分的內(nèi)容需要增加，一些重要的概念或原理需要詳細(xì)闡述。另外，基礎(chǔ)知識(shí)部分的教學(xué)課時(shí)數(shù)需要增加，筆者認(rèn)為6-8個(gè)學(xué)時(shí)是比較合適的，在課堂上同樣也要把重要的概念和原理講解清楚。

3.2 教學(xué)方法改革

理論課方面，對(duì)于極其重要的晶體光學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，在課堂上除了講授理論之外，還應(yīng)該講解一些實(shí)例或者習(xí)題，這有助于學(xué)生對(duì)這些基礎(chǔ)知識(shí)的理解和掌握。另外，鑒于《晶體光學(xué)》課程空間性、抽象性強(qiáng)，在教學(xué)過程中要注意使用相關(guān)的教學(xué)模具和計(jì)算機(jī)軟件，以便學(xué)生更容易地理解和掌握一些內(nèi)容[2]。例如，在講解光率體時(shí)，可以把光率體模型帶到課堂上，或者使用3D軟件繪制出光率體，在課堂上向?qū)W生展示。

實(shí)驗(yàn)課方面，筆者認(rèn)為不要太過強(qiáng)調(diào)操作規(guī)程，而應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生按照他們自己的想法操作儀器，調(diào)動(dòng)他們的積極性和主動(dòng)性，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)他們的動(dòng)手能力和獨(dú)立分析問題、解決問題的能力。另外，還要盡可能地使用一些現(xiàn)代化的教學(xué)手段，例如，使用顯微數(shù)碼互動(dòng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)可以提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量[7]。

答疑是非常重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，除了課堂上的答疑之外，還應(yīng)該設(shè)法拓寬課下的答疑渠道。筆者認(rèn)為，在“互聯(lián)網(wǎng)+”的時(shí)代背景下，教師應(yīng)該充分利用手機(jī)上的通信軟件，和學(xué)生保持密切的溝通，在學(xué)生遇到困難時(shí)及時(shí)給予幫助。

3.3 考核內(nèi)容及方式改革

在平時(shí)測(cè)驗(yàn)和期末考試中，應(yīng)加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)方面的考核，增加這方面試題的分值比重；另外，減少名詞解釋題、簡(jiǎn)答題和問答題所占的比重，而多出一些能夠真實(shí)反映學(xué)生理解和掌握情況的題型。另外，實(shí)驗(yàn)報(bào)告所占的分值比重應(yīng)該減少，而應(yīng)該增加實(shí)驗(yàn)考試，而且實(shí)驗(yàn)考試的分值比重應(yīng)該較大，并且在實(shí)驗(yàn)考試中應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生是否能夠獨(dú)立地使用偏光顯微鏡識(shí)別礦物。

4 總結(jié)

根據(jù)《晶體光學(xué)》課程的特點(diǎn)以及筆者在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)的一些問題，筆者認(rèn)為加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)是教學(xué)內(nèi)容改革的一個(gè)重要導(dǎo)向，在教學(xué)方法方面要重視理論聯(lián)系實(shí)際、多種教學(xué)手段的使用以及設(shè)法調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，在課程考核方面，要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的考核，所使用的考核方式應(yīng)能夠真實(shí)地反映學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能方面的理解和掌握的情況。

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